- абстрактно
- Въведение
- Материали и методи
- Субекти и интервенции
- Тест за клетъчна култура
- Серумни стойности и инсулинова резистентност
- Анализ на данни
- резултатът
- Серумни стойности и инсулинова резистентност
- Растеж на епителните клетки и апоптоза
- дискусия
абстрактно
Наскоро се смята, че хиперинсулинемията може да участва в развитието на ДПХ и че това е аспект на метаболитния синдром, заедно с други често срещани здравословни проблеми, включително PCa. 10, 11 По-рано съобщавахме, че диети с ниско съдържание на мазнини и фибри с ежедневни упражнения намаляват нивата на серумния инсулин, забавят растежа на андроген-зависимите LNCaP и PCa клетки, като същевременно предизвикват апоптоза на LNCaP клетки. 12, 13 Целта на това проучване беше да се тестват ефектите от диета с ниско съдържание на мазнини и с високо съдържание на фибри върху растежа на първичните епителни клетки на простатата в серум-стимулирана култура. Резултатите показват намаляване на растежа, без да променят апоптозата на серум-стимулирани епителни клетки. Тези резултати предполагат, че начинът на живот може да играе важна роля в развитието и прогресирането на ДПХ.
Материали и методи
Субекти и интервенции
Това проучване беше одобрено от Комитета за защита на изследователските организации на UCLA и всички субекти подписаха формуляри за съгласие. Проучването включва осем мъже с наднормено тегло (61, 5 ± 3, 2 години), които са участвали в двуседмичната програма за пребиваване в Центъра за дълголетие на Притикин в Aventure, FL и седем мъже (59, 1 ± 3, 7 години), които са служители на център и които са били дългосрочни (1-28 години), усложняващи диети с ниско съдържание на мазнини и богати на фибри и редовни начини на упражнения. Нито един от субектите не е диагностициран с PCa, всички имат специфични за простатата антигенни стойности 4,5 ng ml −1. Няма информация за ДПХ и потоците на субекта. По време на престоя си в центъра субектите на 2 седмици получават готови ястия, които съдържат 10-15% калории от мазнини, 15-20% калории от протеини и 65-75% калории от въглехидрати под формата на пълнозърнести храни, плодове и зеленчуци. Диетичните фибри са приблизително 40 g на 1000 kcal на ден. Храната се предоставя ad libitum с изключение на животински протеин, който е ограничен до порции от 3,5 унции, предимно студена вода или птици, и се прилага 3 дни в седмицата.
При влизането си в центъра мъжете преминаха пълен медицински преглед, включително стъпаловиден стрес тест на бягаща пътека, използвайки модифициран протокол на Брус. Въз основа на теста мъжете са получили обучение за сърдечен ритъм и са били записани в упражняващ клас, който се е срещал ежедневно и се е състоял от разгряващи и гъвкави дейности и 45-60 минутна разходка на бягаща пътека.
Субектите са били обезкървени от субекти в продължение на 12 часа на гладно за стандартни лабораторни тестове, включително липиди, глюкоза и инсулин, които са анализирани от Quest Diagnostics. Друга кръвна проба беше изтеглена в гел за активиране на съсирек, съдържащ серумна сепарационна епруветка, която беше отделена чрез центрофугиране и серумът беше замразен върху сух лед и изпратен в Лос Анджелис за изследвания на простатата.
Тест за клетъчна култура
Първичните простатни епителни клетки на клонетиците са закупени от Lonza (Alendale, NJ, САЩ) и отгледани в среда за растеж на PrEGM в 75 cm 2 колби при 37 ° C, 5% CO 2. Клетките се русират при 80% сливане чрез трипсинизация и средата се сменя на всеки 2 дни. За анализа на клетъчната култура, 5 х 103 клетки на гнездо се поставят в 96-гнездни плаки и се оставят да се свържат в продължение на 24 часа в PrEGM среда. На следващия ден средата беше отстранена и заменена с базална среда, съдържаща 10% фетален говежди серум (FBS) или 10% субект на серума. Всяка серумна проба се дублира заедно с пет FBS контроли и се поставя в инкубатор (37 ° С, 5% CO 2) за 48 или 96 часа. След 48 и 96 часа, клетъчният растеж беше оценен с помощта на CellTiter 96AQ, MTS анализ (Promega, Madison, WI, USA). Поради бавния растеж на клетките, апоптозата се определя едва след 96 часа растеж. За анализа на апоптозата, 10 х 103 клетки на гнездо бяха поставени в 96-гнездни плаки в дубликат и апоптозата беше определена чрез клетъчна смърт за откриване ELISA Plus (Roche Applied Science, Inc., Indianapolis, IN, USA).
Серумни стойности и инсулинова резистентност
Стойностите на серумните липиди, глюкоза и инсулин са получени от медицинските карти на субектите. Използвайки стойностите на глюкозата на гладно и инсулина на гладно, инсулиновата резистентност се определя с помощта на модел на хомеостаза (HOMA IR, оценка на модела на хомеостазата за инсулинова резистентност) като (инсулин (μU ml -1) × глюкоза (mmol -1)/22, 5) . Доказано е, че HOMA IR корелира с инсулиновата чувствителност, както се определя от теста за хиперинсулинемична евгликемия. Серумният тестостерон е измерван само в проби преди и 2 седмици чрез ELISA от Calbiochem (Spring Valley, CA, USA).
Анализ на данни
Ресурсите, стандартните грешки и статистическите анализи бяха определени с помощта на софтуера Prism 3.0. Данните преди и преди 2 седмици, получени от същите индивиди, бяха анализирани чрез сдвоен t-тест, докато данните от периода преди и дългосрочно бяха анализирани чрез несдвоен t-тест.
резултатът
Серумни стойности и инсулинова резистентност
Таблица 1 изброява серумни стойности на липиди, глюкоза и инсулин, както и изчислената инсулинова резистентност (HOMA IR). Серумният инсулин е намален в пробите 2 седмици след интервенцията в сравнение с пробите преди интервенцията. Инсулинът също е значително по-нисък при дългосрочните проби в сравнение с пробите преди интервенция. Поради факта, че в двуседмичните и дългосрочните групи серумната глюкоза и инсулинът намаляват, изчислената инсулинова резистентност на HOMA IR също е значително по-ниска. Данните както от двуседмичната постинтервенция, така и от дългосрочния индекс на телесна маса са значително по-ниски в сравнение с данните преди лечението. Всички нива на липидите бяха значително намалени в двуседмичната група след интервенция. Въпреки факта, че липопротеинът с висока плътност (HDL) намалява след 2 седмици, общото съотношение холестерол/HDL холестерол намалява от 4,18 на 3,68. данни за; обаче съотношението общ холестерол/HDL холестерол (3, 87) е по-ниско, отколкото при предходните. Тестостеронът е измерван само в проби преди и преди 2 седмици и не се е променил с намеса.
Маса в пълен размер
Растеж на епителните клетки и апоптоза
Проучвания за растеж на първични епителни клетки се извършват 48 и 96 часа след въвеждането на човешки серум. След 48 часа растежът е по-бавен в 2-седмичните групи след интервенцията и дългосрочните, но разликите не са значителни (преди 103, 8 ± 3, 2% FBS, 2-седмична 95, 3 ± 5, 2% FBS, дългосрочно 96, 6 ± 8 Въпреки това, след 96 часа растеж, се наблюдава статистически значимо намаление както в двуседмичните групи след интервенцията, така и в дългосрочните групи (Фигура 1). В двуседмичната група всички 8 субекта показват намаляване на растежа на епителните клетки след операция.
Ефект от диетата и упражненията върху растежа на серум-стимулиран серум (96 часа) на простатните епителни клетки. Растежът беше значително намален както в двуседмичните, така и в дългосрочните проби.
Изображение в пълен размер
Апоптозата, изследвана след 96-часов растеж, е малко по-висока при 2-седмичните групи след интервенцията и дългосрочните групи, но разликите в сравнение с предварителната група не са статистически значими. Единиците на оптичната плътност на апоптоза бяха 0, 405 ± 0, 073, 0, 488 ± 0, 069 и 0, 553 ± 0, 114 за групите преди, 2 седмици и дългосрочно.
дискусия
ДПХ се среща при повечето възрастни мъже в САЩ и други западни общества и често води до проблеми с уринирането. Въпреки честата поява на ДПХ, причината остава неизвестна.
Според Untergasser et al. 6, само два фактора са ясно свързани с ДПХ: възраст и андрогени. Възрастта сама по себе си не може да бъде механизъм и възрастта на мъжете и андрогените намалява значително, което поставя под въпрос тяхното участие като възможни рискови фактори в етиологията на ДПХ. Резултатите от това проучване показват, че начинът на живот, който е диета и упражнения, е важен фактор, подкрепящ епидемиологичните данни, показващи, че ДПХ е свързана с приема на калории, протеини и полиненаситени мастни киселини и косвено с приема на плодове и зеленчуци., 7, 8, 9
Ако хиперинсулинемията наистина е важен фактор за развитието на ДПХ, начинът на живот е важен основен фактор, както вече споменахме, диетите с ниско съдържание на мазнини и богати на фибри съчетани с ежедневни упражнения намаляват серумните нива на инсулин с 30-40%. 13, 20 Трябва да се подчертае значението на ежедневните упражнения, тъй като упражненията имат инсулиноподобен ефект за увеличаване на транспорта на глюкоза и намаляване на серумните нива на инсулин. В това проучване само 2 седмици диетични и физически упражнения подобряват инсулиновата резистентност, намаляват инсулина на гладно с 30% и намаляват растежа на култивираните епителни клетки на простатата с 13% за 4 дни растеж. Това намаление се запазва в групата с продължителна диета и упражнения. Пряк или косвен е ефектът на инсулина върху простатната тъкан? Инсулинът е добре известен анаболен хормон и може да има пряк ефект или може да действа чрез няколко косвени ефекти. В нашите проучвания с PCa клетъчни линии открихме, че инсулинът има директен стимулиращ растеж ефект, но други фактори, свързани с намаляване на инсулина в отговор на диета и упражнения изглеждат по-важни 13, 18, 21
Тъй като тестостеронът е признат фактор, свързан с ДПХ, ние измерихме серумните нива и установихме, че те са ниски, но непроменени в пробите от 2 седмици. При мъжете с хиперинсулинемия обаче свободният тестостерон може да бъде по-висок поради потискане на производството на глобулин, свързващ половите хормони (SHBG) в черния дроб. 22 Намаляването на инсулина чрез диета и упражнения увеличава нивата на SHBG и намалява свободния тестостерон, въпреки че общите нива на тестостерон остават непроменени. 12, 20 В допълнение към потискането на производството на SHBG в черния дроб, инсулинът също така увеличава производството на инсулиноподобен растежен фактор-I (IGF-I), като същевременно потиска производството на IGF-свързващ протеин-1 (IGFBP-1), за да се увеличи безплатен IGF-I. 23 IGF-I е пептиден растежен фактор и е известно, че играе ключова роля в регулирането на клетъчния растеж, диференциация и апоптоза. Доказано е, че IGF-I стимулира растежа на човешки първични култури на простатни епителни и стромални клетки. 25, 26 IGF-I стимулира растежа на LNCaP PCa клетки и инхибира апоптозата. Същите диетични и физически упражнения, използвани в това проучване, намаляват серумния IGF-I и повишават IGFBP-1; тези промени намаляват растежа и индуцират апоптоза в серум-стимулирани LNCaP клетки. 12, 13
Друг серумен фактор, който може да бъде важен за развитието на ДПХ и в отговор на диета и упражнения е естрогенът. В преглед Томас и Кийнън 27 стигат до заключението, че естрогените имат синергичен ефект с андрогените върху растежа както на епителните, така и на стромалните клетки на простатата. По-рано съобщавахме, че диетите с ниско съдържание на мазнини и фибрите с упражнения са намалили естрадиола с 50% при мъжете. 28
В заключение, резултатите от това проучване предполагат, че начинът на живот, диетата и упражненията могат потенциално да повлияят на развитието или прогресията на ДПХ чрез намаляване на растежа на простатните епителни клетки. Диетите с ниско съдържание на мазнини, богати на фибри, съчетани с ежедневни упражнения намаляват растежа на серум-стимулираните епителни клетки на простатата, докато апоптозата остава непроменена. Докато ДПХ и PCa са често срещани при по-възрастните мъже, особено в западните страни, те обикновено се развиват в различни области на простатата и основните етиологии все още са неизвестни. 29 Инсулинът се счита за важен фактор както за ДПХ, така и за РПЖ и и за двата аспекта на метаболитния синдром. 10, 11 Бъдещите бъдещи проучвания трябва да разгледат ефектите от тази промяна в начина на живот върху симптоматиката и прогресията на ДПХ.